BÁO CÁO VI SINH QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU VÀ ỨNG DỤNG CHẾ BIẾN RƯỢU VANG

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ I.1. Tình hình chung:Ngày nay, khi nền kinh tế ngày càng phát triển, mức sống con người được nâng cao thì nhu cầu ăn uống của con người ngày càng được quan tâm và đòi hỏi các mặt hàng không những phải đa dạng phong phú mà còn phải có tính dược phẩm, dinh dưỡng. Hiện nay, các thức uống chế biến từ các loại trái cây đang có xu hướng tiêu thụ ngày càng cao trên thế giới. Do nó có nhiều ưu điểm so với các loại nước uống khác: chứa nhiều vitamin, muối khoáng, các dạng đường đơn giản dễ tiêu hóa, có hương vị thơm ngon tự nhiên hấp dẫn; vừa có giá tri dinh dưỡng cao vừa có tác dụng chữa bệnh, có thể chống ngô độc, chống ung thư,… Thức uống trái cây có nhiều dạng khác nhau về tính chất sản phẩm và công nghệ chế biến như nước trái cây tự nhiên, necta quả, nước quả cô đặc, sirô quả, rượu vang,… Trong đó rượu vang nho là loại thứ uống rất được ưa chộng với hương vị thơm ngon và tính giải khát. Đây là nước uống lên men từ một phần dịch trái cây. Nó có độ cồn thấp, giàu chất dinh dưỡng. Việc chế biến rượu vang từ nho được thực hiện rất lâu đời ở nhiều nơi trên thế giới nhất là các nước Châu Âu đặc biệt là Pháp. Nhưng ở nước ta, sản phẩm rượu vang vẫn chưa được quan tâm nhiều, qui mô sản xuất chủ yếu dưới dạng thủ công, lên men tự nhiên chưa có cơ sở khoa học cũng như phương pháp hợp lí dẫn đến năng suất cũng như chất lượng sản phẩm chưa cao.I.2. Lịch sử hình thành và phát triển của rượu vang:•Các nhà khảo cổ học cho rằng, rượu vang có xuất xứ từ khu vực Capcazơ và Trung Đông khoảng 8000 năm về trước. •Khoảng năm 2000 TCN, sản xuất rượu vang du nhập tới Hy Lạp và sau đó truyền bá khắp Địa Trung Hải bởi đế chế La Mã.•Đầu thế kỉ XVI, các nhà thám hiểm Châu Âu đã mang nho tới Châu Mỹ. •Năm 1530, những người Tây Ban Nha xâm chiếm Trung và Nam Mỹ bắt đầu trồng nho ở Mexico, Argentina, Peru và Chile.•Năm 1655, nho được người Hà Lan trồng trọt trên thuộc địa của mình tại Mũi Hảo Vọng (Nam Phi).•Việc trồng nho ở Úc và New Zealand được tiến hành vào năm 1813.Ngành sản xuất rượu vang được phát triển ở tất cả các nơi mà thực dân Châu Âu đặt chân tới. Danh từ rượu vang được dùng để chỉ loại rượu lên men từ dịch ép trái cây (nho, dâu, thơm, táo, lê,…) với một số chủng nấm men. Rượu vang thu được không qua chưng cất, có hương vị thơm ngon của trái cây tự nhiên, có độ cồn nhẹ (1015%) là loại nước giải khát thơm ngon giàu chất bổ dưỡng.Rượu vang là loại rượu không chưng cất có truyền thống lâu đời được sản xuất nhờ sự lên men bởi chủng tự nhiên S.cerevisiae hay do các loại nấm men tự nhiên như Saccharomyces sp, Zygosaccharomyces sp,…Ngoài ra còn có các loại rượu khác như sake, rượu cần, rượu cognac, rượu đế, rượu nếp than …

Hiện nay, các thức uống chế biến từ các loại trái cây đang có xu hướng tiêuthụ ngày càng cao trên thế giới Do nó có nhiều ưu điểm so với các loại nước uống

khác: chứa nhiều vitamin, muối khoáng, các dạng đường đơn giản dễ tiêu hóa, có

hương vị thơm ngon tự nhiên hấp dẫn; vừa có giá tri dinh dưỡng cao vừa có tácdụng chữa bệnh, có thể chống ngô độc, chống ung thư,…

Thức uống trái cây có nhiều dạng khác nhau về tính chất sản phẩm và côngnghệ chế biến như nước trái cây tự nhiên, necta quả, nước quả cô đặc, sirô quả,rượu vang,… Trong đó rượu vang nho là loại thứ uống rất được ưa chộng vớihương vị thơm ngon và tính giải khát Đây là nước uống lên men từ một phần dịchtrái cây Nó có độ cồn thấp, giàu chất dinh dưỡng Việc chế biến rượu vang từ nhođược thực hiện rất lâu đời ở nhiều nơi trên thế giới nhất là các nước Châu Âu đặcbiệt là Pháp Nhưng ở nước ta, sản phẩm rượu vang vẫn chưa được quan tâm nhiều,qui mô sản xuất chủ yếu dưới dạng thủ công, lên men tự nhiên chưa có cơ sở khoahọc cũng như phương pháp hợp lí dẫn đến năng suất cũng như chất lượng sản phẩmchưa cao

I.2 Lịch sử hình thành và phát triển của rượu vang:

•Các nhà khảo cổ học cho rằng, rượu vang có xuất xứ từ khu vực Capcazơ vàTrung Đông khoảng 8000 năm về trước

•Khoảng năm 2000 TCN, sản xuất rượu vang du nhập tới Hy Lạp và sau đótruyền bá khắp Địa Trung Hải bởi đế chế La Mã

•Đầu thế kỉ XVI, các nhà thám hiểm Châu Âu đã mang nho tới Châu Mỹ

• Năm 1530, những người Tây Ban Nha xâm chiếm Trung và

Nam Mỹ bắt đầu trồng nho ở Mexico, Argentina, Peru và Chile

• Năm 1655, nho được người Hà Lan trồng trọt trên thuộc địa của

mình tại Mũi Hảo Vọng (Nam Phi)

• Việc trồng nho ở Úc và New Zealand được tiến hành vào năm

1813

Rượu vang là loại rượu không chưng cất có truyền thống lâu đời được sản

xuất nhờ sự lên men bởi chủng tự nhiên S.cerevisiae hay do các loại nấm men tự nhiên như Saccharomyces sp, Zygosaccharomyces sp,…

Ngoài ra còn có các loại rượu khác như sake, rượu cần, rượu cognac, rượu

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU

II.1 Sơ lược về quá trình lên men:

II.1.1 Khái niệm:

Lên men là một quá trình trao đổi chất dưới tác dụng của các enzyme tươngứng gọi là chất xúc tác sinh học Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men

mà người ta chia làm nhiều kiểu lên men khác nhau Tuy nhiên có hai hình thức lênmen chính là lên men yếm khí và lên men hiếu khí

Nhân giống (cấp 1, 2, 3…) Lên men

Kiểm tra sự tạo thành sản phẩm

Thu hồi sản phẩm

Khử trùng môi trường Chế tạo môi trường

‘

II.1.2 Quá trình lên men:

Các giai đoạn chính trong quá trình lên men

Một số khâu chính trong quy trình

 Giống vi sinh vật

Trong lên men công nghệ, bên cạnh có một quy trình hợp lý, thì vấn đề

giống là khâu quan trọng, quyết định giá trị kinh tế của quy trình sản xuất Người ta

sử dụng rộng rãi một phổ rộng gồm nhiều loại vi sinh vật thuộc nhóm Procaryote

(vi khuẩn, xạ khuẩn,…) và Eucaryote (nấm men, tảo,…)

- Tiêu chuẩn chọn giống

+ Năng suất sinh tổng hợp một chất nào đó hay tạo sinh khối với hiệu suất

cao

+ Có khả năng sử dụng được các nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm

+ Trong quá trình lên men không tạo sản phẩm phụ không mong muốn

+ Ít mẫn cảm đối với sự tập nhiễm do vi sinh vật khác và phage

Giống vi

sinh vật

‘+ Có sản phẩm hay sinh khối có thể tách dễ dàng ra khỏi môi trường dinhdưỡng.

- Các phương pháp giữ giống chính

+ Bảo quản trên môi trường thạch, định kỳ cấy chuyền

+ Giữ giống trong cát hoặc đất sét vô trùng

+ Giữ giống bằng phương pháp lạnh đông

+ Giữ giống bằng phương pháp đông khô

 Nhân giống vi sinh vật

- Giống là tế bào sinh dưỡng: sử dụng phương pháp nuôi cấy dịch thể (nuôi

cấy chìm)

- Giống là bào tử (đối với xạ khuẩn và nấm mốc): Thông thường người ta

thực hiện nhân giống thu bào tử trên môi trường đặc (nuôi cấy bán rắn có cám, bộtbắp, thóc, trấu,…)

 Lên men

Đây là khâu quyết định kết quả của một quá trình lên men Để thực hiện lênmen, người ta thường sử dụng hai phương pháp chủ yếu sau: lên men bề mặt và lênmen chìm

- Lên men bề mặt: thực hiện nuôi cấy vi sinh vật trên bề mặt môi trường dịch

thể hoặc môi trường bán rắn

+ Nuôi cấy bề mặt sử dụng môi trường dịch thể (dùng cho vi sinh vật hiếukhí): Phương pháp lên men này yêu cầu thiết bị đơn giản, nhưng đòi hỏi diện tích

sử dụng lớn, khó tự động hóa quy trình sản xuất nên ít được sử dụng

+ Nuôi cấy bề mặt sử dụng môi trường bán rắn hay lên men bán rắn (có thềdùng cho vi sinh vật hiếu khí và kị khí) Phương pháp này được các nước đang pháttriển sử dụng nhiều

 Nguyên liệu: các loại hạt, các loại phế liệu,…

 Phương pháp này sử dụng để: sản xuất kháng sinh, sản xuất enzym

từ nấm mốc, đường hóa tinh bột để sản xuất rượu ethanol từ nấm men

- Lên men chìm

+ Dùng cho cả vi sinh vật hiếu khí và kị khí

+ Trong quá trình lên men, liên tục theo dõi và thực hiện một số công việcsau:

 Thực hiện quá trình khuấy đảo và sục khí

 Theo dõi sự tạo bọt trong lên men và có biện pháp phá bọt

 Điều chỉnh pH của môi trường lên men

 Theo dõi và điểu chỉnh nhiệt độ của môi trường lên men

 Tiếp thêm nguyên liệu và bổ sung các chất tiền thể

 Thu hồi sản phẩm

Các sản phẩm của quá trình tổng hợp vi sinh vật thường được tích lũy hoặcbên trong tế bào hoặc ở trong pha lỏng của dịch nuôi cấy Cũng có trường hợp sảnphẩm vừa nằm trong tế bào, vừa nằm trong pha lỏng của dịch nuôi cấy

Việc đầu tiên sau khi kết thúc lên men là tìm cách tách tế bào vi sinh vật rakhỏi pha lỏng của dịch lên men

- Nếu là các vi sinh vật có cấu tạo sợi như nấm, tảo…dùng phương pháp lọc,vớt

- Nếu là các vi sinh vật đơn bào, có kích thước tế bào nhỏ như nấm men, vikhuẩn…dùng phương pháp li tâm thường hay li tâm tốc độ cao…

Bản chất hóa học của sản phẩm quyết định phương pháp xử lý tiếp theo.Thông thường người ta sử dụng các phương pháp sau: chiết rút, hấp phụ, kết tủa,kết tinh, điện di,…

II.1.3 Ứng dụng của quá trình lên men:

Quá trình lên men có ứng dụng rất rộng rãi thể hiện ở việc có rất nhiều sảnphẩm được tạo ra từ quá trình lên men Sau đây là một số sản phẩm từ quá trình lênmen:

1/ Trong sản xuất sinh khối nhờ vi sinh vật

2/ Sản xuất men bánh mì

3/ Sản xuất phân vi sinh

4/Chế phẩm diệt côn trùng (Insecticides)

5/ Chế phẩm trợ sinh

6/Trong công nghiệp vaccine

7/ Công nghệ sản xuất nhiên liệu

‘8/ Sản xuất Metabolite sơ cấp

9/Sản xuất thuốc kháng sinh

10/Sản xuất các biopolymer và biosurfeactan

11/Công nghệ sinh học khai khoáng

12/Sản xuất các biopolymer và biosurfeactant

13/Công nghiệp rượu bia và cồn nhiên liệu

Hình 1: Nhà máy sản xuất ethanol quy mô nhỏ.

II.2 Bản chất của quá trình lên men rượu:

Lên men rượu là quá trình lên men yếm khí với sự có mặt của nấm men,

chúng sẽ chuyển hóa đường lên men thành ethanol và CO2

Phương trình phản ứng:

C6H12O6 2C2H5OH +2CO2

II.3 Cơ chế của quá trình lên men rượu:

Thực chất của quá trình lên men là quá trình oxi hóa khử sinh học cung

cấp năng lượng cho VSV Trong lên men rượu, ethanol và CO2 là sản phẩm tích tụchiếm ưu thế, ngoài ra còn nhiều sản phẩm phụ khác như acid, este, aldehyde, rượucao phân tử

Nấ

m men là tác nhân chính của quá trình lên men, đường là cơ chất chủ yếu Qúatrình lên men rượu liên quan mật thiết đến quá trình phosphoryl hóa các hợp chấthữu cơ

Phương trình tổng hợp của quá trình lên men:

C6H12O6 + H3PO4 + ADP C2H5OH + CO2 + ATP

Đường và chất dinh dưỡng khác được nấm men hấp thụ sau đó được chuyển hóatrong con đường EMP

GlucoseHexokinazaGlucose – 6 – phosphat

Photphoglucoza isomerazaFructose – 6 – phosphat

PhosphoFructokinazaFructose – 1,6 – diphosphat

AldolazaTriophosphat izomeraza

‘Glyceraldehyd – 3 – phosphat Dihydro aceton phosphat

Glyceraldehyd phosphatdehydrogenazaAcid – 1,3 – diphosphoglyceric

PhosphoglyceratkinazaAcid – 3 – phosphoglyceric

Phosphoglycerat-mutazaAcid – 2 – phosphoglyceric

EnoiazaAcid phosphoenolpyruvic

Pyruvat kinazaAcid – enol – pyruvic

Acid pyruvic

Pyruvate – decarboxylazaEthanal

AldodeshydrogenazaEthanol

Hình 2: Cơ chế phân hủy đường trong tế bào nấm men

II.4 Vi sinh vật trong quá trình lên men rượu:

II.4.1 Nấm men:

Nấm men chủ yếu là tác nhân cơ bản của quá trình lên men rượu, tuy nhiênkhông phải loài nào cũng lên men đường thành rượu được mà chỉ có một số loài cókhả năng này Trong sản xuất hiện nay người ta thường dùng một số loài thuộc

‘nấm men sẽ theo CO2 nổi lên trên bề mặt, vì vậy nấm men hoạt động mạnh hơn vàlên men cả các phân tử đường trên bề mặt Người ta thường sử dụng để sản xuất

cồn và bánh mì Tiêu biểu là loài Saccharomyces cerevisiae

Nấm men chìm: là những nấm men có cường lực lên men yếu, nhiệt độ thíchhợp từ 5 ÷ 10oC Trong quá trình lên men lượng khí CO2 tạo ra ít và do nhiệt độthấp nên nó được giữ lại trong dung dịch lên men

Nấm men tiếp xúc ít và sau khi lên men chúng tạo thành váng cạn dưới đáy

thùng Quá trình lên men chậm và xảy ra từ từ Tiêu biểu là loài Saccharomyces

ellipsoideus Nấm men chìm thường dùng trong sản xuất bia, rượu vang, sâmpanh.

II.4.2 Nấm mốc:

Nếu sản xuất rượu từ tinh bột thì chúng ta phải qua bước đường hóa tức làchuyển tinh bột thành đường

Hiện nay người ta thường sử dụng một số loại nấm mốc sau:

Aspergillus oryzae: là nấm mốc có màu vàng, bào tử hở Đặc điểm của nó là

có hệ enzyme amylase và protease Được sử dụng rộng rãi trong sản xuất tương vànước chấm

Aspergillus usamii: là nấm mốc có màu xám trắng, rất giàu enzyme amylase.

Được sử dụng rộng rãi trong sản xuất rượu

Aspergillus awamori: là nấm mốc có màu xám đen giàu enzyme amylase.

Được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp sản xuất rượu

Mucor rouxii: thường có màu xám trắng, được sử dụng rộng rãi trong các

nhà máy rượu sản xuất theo hướng amilo Khác với cả 3 loài trên phải nuôi cấy trênmôi trường đặc, Mucor phát triển tốt trong môi trường lỏng và tạo nhiều enzymeamylase

II.4.3 Vi khuẩn:

Trường hợp dùng vi khuẩn lactic không phải là phổ biến, nhưng thực tế đãcho thấy dùng nhóm vi khuẩn này đảm bảo quá trình lên men thuận lợi hơn, nângcao được dinh dưỡng cho nấm men (vi khuẩn lactic tích tụ các hợp chất nitơ dễđược nấm men đồng hóa) và tăng được hiệu suất tạo thành rượu

CHƯƠNG III ỨNG DỤNG VSV TRONG CHẾ BIẾN RƯỢU VANG

III.1 Quy trình chế biến ở dạng tóm tắt:

III.1.1 Sơ đồ quy trình:

Hình 2:Công nghệ lên men rượu vang

III.1.2 Thuyết minh quy trình:

a)Nguyên liệu:

Nguyên liệu trong sản xuất rượu vang có rất nhiều thành phần, nhƣng ở đây chúng

ta chỉ đề cập đến rượu vang làm từ nho mà thôi

b)Tiếp nhận, phân loại:

Đây là khâu đầu tiên của quá trình sản xuất rượu nho, và cũng là khâu quan trọngnhất có ảnh hưởng đến dịch lên men sau này Độ chín của quả có ảnh hưởng đếnchất lượng dịch chiết xuất Trong công nghệ sản xuất rượu vang, yêu cầu các loạiquả phải đạt đến độ chín chế biến, đó là mềm nhƣng không bị thối, có hương vịđặc trưng Nếu như ta dùng quả có độ chín sinh lý thì màng tế bào vẫn còn cứng,hàm lượng đường vẫn còn thấp, hàm lượng acid lại cao, thể tích chỉ đạt được 50-60% so với độ chín chế biến Ở độ chín chế biến, hàm lượng đường tăng, hàm

‘lượng acid giảm phù hợp với yêu cầu của quy trình công nghệ sản xuất rượu vang.Quả nho hái về không thể dập nát khi vận chuyển cũng như trong quá trình bảoquản Chùm nho phải được loại bỏ quả thối và khô.

c)Rửa:

Nho sau khi được tiếp nhận phân loại thì được đem đi rửa Quá trình này nhằmlàm giảm tỷ lệ nhiễm bẩn và nhiễm khuẩn khi tiết dịch Nhưng cũng có trường hợpnhà sản xuất sau khi phân loại nho rồi bỏ qua giai đoạn rửa, mà đem thẳng đi ép lấynước Nguyên do của việc này là do nhà sản xuất muốn tận dụng những tế bào nấmmen trên vỏ quả làm men giống trong lên men sau này mà không cần cấy giốngnấm men thuần khiết, mặc dù vậy nó lại có những tác hại nhất định là không thểkiểm soát được giống nấm men mong muốn và bị nhiễm bẩn

d)Tách cuống:

Thường thì nhà sản xuất sẽ tách cuống khỏi nho để cho rượu vang sau này không

có những mùi vị đắng chát quá mức

e)Làm dập, nghiền:

Ở bước xử lý này, tùy theo quy mô sản xuất mà có cách làm khác nhau Có hai quy

mô sản xuất chính là quy mô sản xuất nhỏ, và quy mô công nghiệp

+Ở quy mô sản xuất nhỏ, quả sẽ được đem giã dập bằng cối sành, cối đá hay cốibằng gỗ Tuyệt đối không được sử dụng cối bằng sắt hoặc đồng, vì nước quả chua

sẽ công phá sắt đồng làm cho các ion này tan trong dịch quả, làm kết tủa rượu sẽ bịmất màu tự nhiên của rượu Rồi sau đó được lọc qua túi lọc bằng vải Trong trườnghợp lên men cả vỏ thì không cần lọc bỏ vỏ quả Quá trình xử lý trên được tiếnhành nhanh, vì thời gian xử lý kéo dài nước quả sẽ bị oxy hóa, nhiễm tạp khuẩnlàm giảm chất lượng

+Ở quy mô sản xuất công nghiệp, thì nước quả sẽ được ép bằng máy ép, rồi lọctrong phòng chứa CO2 với mục đích ngăn chặn dịch quả bị oxy hóa do tiếp xúc vớiO2 Nước quả sau khi thu được từ quả không được tùy tiện bổ sung các chất màphải tuân thủ theo những quy định chung để đảm bảo chất lượng của rượu

‘f)Sulfit hóa:

Để cho dịch quả không bị oxy hóa và tiêu diệt vi khuẩn tạp nhiễm (vi khuẩn acetic,lactic), người ta cho vào SO2 vào dịch quả với liều lượng được quy định là 30-120mg/l dịch quả Nhà sản xuất thường dùng SO2 vì có tác dụng nhiều mặt:chống oxy hóa, làm giảm hoặc tiêu diệt nhiều vi khuẩn có hại Tuy vậy nó vẫn cónhiều tác hại nếu ta dùng quá liều lượng, đó là sẽ làm cho rượu vang có mùi khóchịu, tiêu diệt một số vi khuẩn có lợi, và cũng có thể làm ngộ độc trong rượu vang.g)Ép:

Để làm ra vang trắng thì nho sau khi nghiền xé sẽ được đưa qua hệ thống ép và sau

đó được đưa vào bồn lên men Để làm ra rượu đỏ thì phần nho này sẽ được đưatrực tiếp đến bồn lên men rồi sau đó sẽ đưa qua hệ thống ép Ép xác quả với cácthiết bị thép không rỉ, thép inox không bị acid ăn mòn, không có vết sắt hoặc đồng.h)Lọc-Làm trong:

Lọc bỏ phần xác đối với vang trắng Lọc bỏ cuống và hạt đối với vang đỏ Ở giaiđoạn này thường xảy ra quá trình lên men tự phát Một số kỹ thuật để ngăn ngừahiện tượng này là xử lý nước nho với SO2 (sulfit hóa) kéo dài từ 12-24h, liều lượng15-20g SO2/100 lít nho

i)Quá trình lên men

Sau khi thực hiện xong các công đoạn ở trên, người ta bắt đầu cho vào lên men.Quy trình lên men được thực hiện qua những giai đoạn sau:

+Giai đoạn lên men chính

+Giai đoạn lên men phụ

+Giai đoạn ổn định sản xuất

Giai đoạn lên men chính:

Trong quy trình công nghiêp, người ta thường sử dụng nấm men giống thuầnchủng Tỷ lệ giống cho vào là 2-3% so với khối lượng dịch quả Nấm men nàyđược nhân giống trong phân xưởng riêng Ở một số trường hợp người ta sử dụngmột phần dung dịch đang lên men của mẻ này để lên men cho mẻ tiếp theo

‘Cách làm này, có ưu điểm đó là giống nấm lên men ở mẻ trước đã quen với điềukiện sảnxuất, nên việc lên men mẻ tiếp theo có phần dễ dàng hơn Tuy vậy, việclàm này không thể tiến hành mãi mãi được, chỉ có thể sử dụng khoảng 5-7 lần, sau

đó phải làm lại từ đầu Khi nhân giống nấm men liên tục, cần phải tạo điều kiệncho nấm men quen dần với điều kiện lên men có SO2 bằng cách thổi SO2 vào dịchnhân giống với liều lượng từ thấp đến cao Với cách này có thể làm cho nấm menquen dần với điều kiện có SO2 trong dịch lên men Khi đó các vi sinh vật kháckhông chịu được SO2 sẽ bị tiêu diệt làm cho quá trình lên men thuận lợi hơn.Trong giai đoạn lên men chính, nhà sản xuất sẽ duy trì nhiệt độ lên men ở 20-22oC,trong khoảng 10-20 ngày Trong trường hợp lên men ở nhiệt độ cao (khoảng 25-28oC) thời gian sẽ được rút lại, còn khoảng 6-7 ngày Trong công nghiệp sản xuấtrượu vang, nhà sản xuất không dùng chất màu nhân tạo để pha màu cho rượu Thayvào đó, màu sắc của rượu vang có được là hoàn toàn màu tự nhiên của trái nho Ví

dụ nho muốn tạo rượu vang đỏ có màu đỏ sẫm, người ta sử dụng loại nho có vỏchứa nhiều sắc tố đỏ sẫm Khi lên men người ta tiến hành lên men cả vỏ nho, vì thếtạo ra cho rượu vang đỏ có màu đỏ sẫm Kết thúc giai đoạn lên men chính, rượuthường đạt 8-10% cồn

Giai đoạn lên men phụ và ổn định sản xuất:

Sau khi xong giai đoạn lên men chính, người ta tiếp tục tiến hành cho lên menphụ Mục đích của giai đoạn này là nhằm ổn định chất lượng của rượu, làm chorượu có màu sáng trong, và tăng hương vị cho rượu Trong giai đoạn lên men phụnày, thì nhiệt độ sẽ thấp hơn so với ở giai đoạn lên men chính Thường nhiệt độ ởgiai đoạn này là 15-18oC Trong giai đoạn này, thì sự tạo thành cồn sẽ giảm đi rấtnhiều, thay vào đó sẽ xảy ra quá trình chuyển hóa tạo thành các chất thơm Quátrình lắng làm trong rượu cũng xảy ra rất nhanh, các quá trình này giống như quátrình lên men phụ ở bia

Trong giai đoạn này, cũng có trường hợp lượng cồn tạo thành quá thấp, sẽ làm chuarượu do quá trình lên men acid acetic Do đó người ta phải bổ sung thêm cồn đểtriệt tiêu quá trình lên men acid acetic và tăng thêm lượng cồn vào rượu đảm bảochất lượng rượu đồng đều Cồn được bổ sung phải là cồn thực phẩm Sau khi hiệuchỉnh lượng cồn có trong rượu, người ta sẽ chuyển toàn bộ vào phòng lạnh dưới10oC Trong nhiệt độ này, toàn bộ thành phần không tan sẽ được lắng xuống dướiđáy và dễ dàng để gạn lọc cặn đi Sau khi được làm trong, rượu sẽ tiếp tục đượctàng trữ Tàng trữ ở nhiệt độ lạnh càng lâu, thì chất lượng rượu càng cao

k)Lọc thô và lọc tinh:

Sau khi quá trình lên men kết thúc, vang nho trong bồn dần dần chuyển sang trạngthái tĩnh, các phân tử căn lơ lửng không hòa tan sẽ từ từ kết lắng lại ở dưới đáy bồnlên men, hình thành một lớp cặn rất mịn gọi là cặn bùn Cặn và xác men để lâu gâynhiều trở ngại: khuẩn dấm tấn công, xác men tự phân hủy giải phóng acid amin tạomôi trường cho các vi sinh vật khác hoạt động gây hư hỏng rượu Trong lúc táchvang nho ra khỏi cặn bùn, phải kiểm tra quá trình tự kết lắng và tự trong của vangnho đã thực sự kết thúc hay chưa

l)Chiết rót, đóng chai, dán nhãn:

Sau khi được lọc thô và lọc tinh, người ta sẽ tiến hành rót rượu vào chai, đóng nút

và dán nhãn Nắp chai, và thùng để rượu được làm từ gỗ sồi, vì chất phenol trong

gỗ sồi khi tác dụng với rượu vang sẽ tạo ra mùi vanilla và vị ngọt chát của trà.Ngoài ra nó cũng tác động tới màu sắc của rượu vang

III.2 Nguyên liệu trong chế biến rượu vang:

Trên quả nho có rất nhiều loại nấm men có mặt một cách tự nhiên là nhân tốchính tham gia vào quá trình sản xuất rượu vang nho lên men tự nhiên truyềnthống

Quả nho ép được 85 – 95% dịch quả Nước nho lên men tạo ra một loại rượuvang có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị đặc trưng, thơm ngon và màu sắc rất đẹp

Nho có thành phần hóa học trung bình như sau:

- Nước: 70 – 80%

- Đường: 10 – 25% (trong đó chủ yếu là glucose, fructose và saccharose)

- Acid hữu cơ: 0,5 – 1,7% (chủ yếu là acid malic và factoric)

- Protein: 0,1 – 0,9%

Nho là loại quả lí tưởng nhất để lên men chế biến rượu vang vì:

- Quả nho có chất lượng, giá trị dinh dưỡng cao, tạo hương vị đậm đà, đặctrưng

- Thành phần hóa học trong dịch nho rất thích hợp cho nấm men phát triển

- Tỉ lệ dịch nước ép được cao

Bảng 1: Thành phần chủ chốt trong dịch quả nho

Không lên men được bởi Saccharomyces cerevisiaeLượng nhỏ

Acid hữu cơ

Acid tartaric

Acid malic

2 – 10 g/l: nấm men rượu vang không dùng được

1 -8 g/l: có thể sử dụng một phần bởi nấm men

Khoáng chất

P, K, Mg, S, nguyên tố vi

lượng

Các yếu tố đa lượng và vi lượng đều đầy đủ

Những thành phần khác Nồng độ Sulphite thường cao

Acid decanoic và octanoic có thể ức chế nấm menSterol và acid béo không no có thể là yếu tố hạn chế

Bảng 2: Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu vang nho

Rượu vangTrắng, lên menkhông xác quả

Đỏ, lên men

có xác quảThiamine (B1) – microgram

15 – 92

19 – 39

2 – 58

8 – 1330,55 – 1,20,12 – 0,670,44 – 1,3

‘nhiều ở đất trồng nho và các nơi trồng hoa quả Ngoài ra thấy chúng có mặt trên trái cây chín, trong nhụy hoa, trong không khí và cả nơi sản xuất rượu vang.

tuổi của nấm men và điều kiện nuôi cấy

 Kích thước tế bào nấm men

Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp từ 5 – 10 lần tế bào vikhuẩn

a Cấu tạo tế bào nấm men

Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác được cấu tạo chủ yếu từcác phần cơ bản như sau

- Thành tế bào: cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau Trong đó chủ yếu là:glucan, manan, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác như kitin, volutin,…

- Màng nguyên sinh chất: gồm các hợp chất phức tạp như protein,phospholipit enzyme permeaza…

- Chất nguyên sinh: thành phần cấu tạo chủ yếu là nước, protit, gluxit, lipit

và các muối khoáng, enzyme và có các cơ quan trong đó

- Nhân tế bào

- Những thành phần – cơ quan con khác: không bào, ty lạp thể, riboxom,…

b Sự sinh sản của nấm men

Nấm men có một số hình thức sinh sản sau:

- Sinh sản bằng cách nảy chồi

- Sinh sản bằng cách phân đôi

c Phân loại nấm men

Chủ yếu có hai lớp: nấm men thật (Ascomyces) và lợp nấm men giả (Fungi

imporfecti)

- Lớp nấm men thật (lớp Ascomyces – lợp nấm túi):

+ Phần lớn nấm men dùng trong công nghiệp thuộc lớp Ascomyces, đa số thuộc giống Saccharomyces.

+ Giống Endomyces

+ Giống Schizosaccharomyces

- Lớp nấm men giả (Fungi imporfecti – nấm men bất toàn)

+ Crytococus (toscula, tornlopsis)

Tuy nhiên đa số nấm men sinh sản bằng phương pháp nảy chồi nên hiệntượng phát hiện tế bào già rất rõ Khi chồi non tách khỏi tế bào mẹ để sống độc lậpthì nơi tách đó trên tế bào mẹ tạo thành một vết sẹo Vết sẹo này sẽ không có khả

‘năng tạo ra chồi mới Cứ như vậy tế bào mẹ sẽ chuyển thành tế bào già theo thờigian.

Để xác định số lượng tế bào nấm men phát triển theo thời gian hiện nayngười ta dùng nhiều phương pháp khác nhau như:

+ Xác định số lượng tế bào bằng phương pháp đếm trực tiếp trên kínhhiển vi hay gián tiếp trên mặt thạch

+ Đo độ đục của tế bào trong dung dịch nuôi cấy trên cơ sở xây dựng một

đồ thị chuẩn của mật độ tế bào…

Quá trình sinh trưởng của nấm men trong dịch lên men tĩnh có thể chia làm 5giai đoạn:

N

t

Hình: Quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men

- Giai đoạn tiềm phát: giai đoạn này tế bào làm quen với môi trường, sinhkhối chưa tăng nhiều.( pha lag)

- Giai đoạn logarit: đây là giai đoạn phát triển rất nhanh, sinh khối tăng ào ạt,kèm theo sự thay đổi mạnh mẽ của dịch lên men.(log)

- Giai đoạn chậm dần: tốc độ sinh trưởng nấm men giảm dần, thành phầndịch lên men còn lại ít, các sản phẩm lên men được tích tụ nhiều

- Giai đoạn ổn định: số lượng tế bào nấm men không tăng nữa, tốc độ sinhsản bằng tốc độ chết

- Giai đoạn chết: tốc độ chết tăng nhanh, tốc độ sinh sản rất ít do đó số lượng

tế bào nấm men giảm dần

III.3 Vi sinh vật trong chế biến rượu vang: